はじめてのPSoCマイコン

「はじめてのPSoCマイコン」購入
「PSoC」ってご存知ですか？「ピーソック」と読むそうですが、前々から興味があって、書籍を購入してしまいました。 これは、サイプレス社のチップでして、 センサの処理をするのにいいかな〜と思って目をつけていたんですが、松っちゃん（父）さんのすすめもあってまずは書籍購入しました。

このチップ、マイコンと言えばマイコンなんですが、いわゆるマイコンのコア以外に、デジタルPSoCブロックとアナログPSoCブロックと呼ばれるモジュールらしきものがあります。 周辺モジュールを組み上げていくイメージでプログラムできるのが特徴のようです。 また、内臓されている周辺モジュールが非常にセンサ処理向きのようで、例えば、アナログ入力信号を増幅するとか、 その増幅も、GNDから見ての増幅とか、1/2VCCを中心した増幅とかできるようです。 またデジタルの方も、カウンタ、PWM、UART、IIC等、いろいろ機能が盛りだくさんです。 しかも、24MHzのクロックまで内臓しています。

ということは、ひょっとしたらこれ１つで（外部回路無しで）、オペアンプとかの前処理無しでアナログセンサを取り込み、 それをPWM化してマイコンへ入力とか、IICでマイコンへ入力なんてのも簡単にできるんじゃないかな〜なんて。 だとすると、オペアンプ＋８Ｐサイズのマイコンをつけるより省スペースにもなるんではないかとワクワクしてます。 実は、電子回路にすごく弱かったりするので、そそります〜。

この本を書かれているのは桑野雅彦さんという方で、Pastel Magicというホームページを立ち上げらられており、そこでもPSoCの解説や販売をされています。 その中に、PSoCチュートリアルもありますので、それを読まれるとわかりやすいと思います。

さてさて、開発キットの入手ですが、「はじめてのPSoCマイコン」には、「特別販売・PSoCミニ・ディヴェロップメント・キット」の紹介があります。 これは、なんと、特別価格$10で開発キットが購入できるというもの。う、これってここで書いていいのかな？ 基本販売期間は2005年4月30日までとのことなので、やばいと思ってさっそくホームページにアクセスしてみると、 おお、なんか新しくなってる！本に載っていたのは、チップとUSBコントローラが実装された基板＋開発ソフトって感じで、 すごく「評価セット」という感じだったのですが、今度のは、ソケットでチップが載せ替えれるものになっています。 $35で販売されているものと同じものです。う〜ん、すごい。これが$10か〜。というわけで迷わずオーダー。 クレジットカードしか使えないのが難点ですが…後は到着まで１〜２週間待つことにします。 でも、発送料も込みで$10なのかな？ホームページを眺めている限り、$10な感じですが… また、同じ物が前述のPastel Magicで\4,500で購入できるみたいです。特別販売じゃない場合、$35なので、こちらでさくっと購入も良さそうですね〜。

うぅ〜、PICの勉強をしようと、密かにJDMプログラマなんて作ってたんですが、やりたいことは結局センサのマイコン入力前処理なので、 このままPSoCに行ってしまいそう…。G-Tuneに搭載するのはまだまだ先になりそうですが、ああ、魅惑のPSoC。早く来い来い開発キット。

うう、まちごいた…

シリアル通信データが化ける
今、新しいサーボドライブのプログラムを作っているんですが（またそのうち、これについての葛藤の話をアップします。）、 デバッグ用にシリアルデータを送信したら…文字が表示されないんです。なんかこう、文字化けするんですよね〜。 んで、調べること１時間。わかりました。H8/3694用にビルドしたプログラムを、AKI-H8/3664に一生懸命書き込んでいました…とほほです。 ＣＰＵクロックが違うので、H8/3694用に書かれたプログラムでは、H8/3664で走らせると、当然、通信速度がおかしくなります。

知らない方のために…このマイコンのシリアル通信速度というのは、CPUクロックが基本になってまして、 CPUクロックと欲しい通信速度からちょちょっと計算すると設定値が求まるようになっています。 よって、CPUクロック16MHz用に書いた設定値を20MHzで動作させると、通信速度が変わってしまうのです。

この写真を見てください。どっちがどっちかわかりますでしょうか？

よく見ると、使い込み具合とかでなんとなく左が3694かな〜というのがわかるとは思うのですが、ＣＰＵ上に書いてある字って、 使っているうちにだんだん薄くなってきちゃって見えなくなってくるんですよね〜。

というわけで、AKI-H8/3694の方はマジックで「AE-3664FP」の文字を消しておくことにしました。 両方持っている人は気をつけましょう。

H8/3694でIIC

あら、問題なさそう。

プログラムの方ですが、シリアルEEPROMに連続書き込みをしている時に、TIMERV、TIMERW、SCIの割り込みをかけるようなプログラムにしました。 以前、評価した時に使ったプログラムは、これまた以前のディスククラッシュと共に消えてしまっているので、適当に手抜きで作り直しました。 結果ですが、なんとなく大丈夫そうです。H8/3664で見られた、IIC通信が完了しないということははさそうです。

「なんとなく」ってのは、厳密なタイミングできないので、数うちゃあたる的にやっているだけだからです。 SCI通信部分とかだけを修正しただけの同じプログラムを、H8/3664上で走らせると、 IICとの通信異常（実際にはH8/3664のレジスタのフラグが正確に動いていないような気がする）が発生するので、 まあ、H8/3664ではだめで、H8/3694の人は大丈夫、といえそうです。もし、H8/3694の使用検討をされている方がいましたら、みなさんも試してもらえるとありがたいです。

携帯電話の充電用電源にプラグをつけてみる

小さくていいです。
携帯電話の充電器…たぶん、これを充電器というのは正しくないような気がしますので…充電用電源があまっていたので、もらってきました。 裏をみたら「5.5V、0.6A」。マイコン実験ボードとかにちょうどよさそうです。 しかも、100Vプラグのところが折りたためて小さくなるし。というわけで、いつも使っているプラグをつけてみました。

Brownie03d

嫁さんとROBO-ONE DVDを観る
三月兎さんから配布していただいた第７回ROBO-ONE DVD、頂いてすぐざざっと観たんですが、ようやくゆっくり観ました。 嫁さんと一緒に観ていたんですが、Brownie03dがトーナメントの中でスイスイと歩いているのを見たら急に身を乗り出して「あのロボット歩くのきれい！」と言ったんです（予備知識なしです）。 「うむうむ、うちの嫁さんも目が肥えてきたな〜」と思う傍ら、うちのマシーンの歩行もなんとかしないと…と思うSISOでした。

ロボプロカード

うへ、頂いちゃいました。
G-Tuneのロボプロカードを頂いてしまいました。まずは何はともあれ、嫁さんに何枚かプレゼント。自作名刺を見せた時よりうれしそうです。

写真は束１つを広げて撮りましたが、まだあります。 こうなってカードになると、うれし〜です。でも、自分の顔写真はちょっと恥ずかしい…。

「ヒューマノイドロボット」到着

ようやく本が届きました。
静岡ホビーショーの後、すぐに出張に出てたんですが、その直後に「ヒューマノイドロボット」が届いてました。 う〜ん、内容が濃い！というかよくわかりません。でも、用語が勉強になります。 いろんなハイテク？キーワードは、ネットを見てもいろいろ散らばっているわけですが、本にまとまっていることでちょっと関連付けて調べることができそうです。 とはいえ、まだまだ読んだのは数ページ…。

ホビーショーで思ったこと
現段階においては、ロボットのデモ、各メーカーでブースを分けずに、 ロボットというカテゴリで一緒にやった方がいいんじゃないかな〜と思います。 １台のロボットを作るのに、諸事情や経緯などから、いろいろな会社のパーツを使って作ることも多いわけでして、 そんな中、ブースが別れちゃうと出す側としては困っちゃうかな〜ってのと、 見る側としても、規模の大きめなショーとして楽しめるわけで、双方メリットがあると思うんです。

また、その方が、TV取材とかも入りやすいと思いますし、宣伝効果が高いのではないかと思います。 難しいとは思うのですが、次回あたり、いかがでしょうか？

静岡ホビーショー、行ってきました。

静岡ホビーショー、おもしろかった〜
静岡ホビーショーから帰ってきました。こういうイベントでのデモってのは初めてやったんですが、とても楽しかったです。 ホビーショーに行ったのも初めてだったんですが、もっと規模の小さいものを想像してたら、くらくらするほど規模の大きいイベントで、びっくりしました。 それにしても、電動ヘリってすごかったな〜。目の前で飛ばしていたんですが、結構なサイズの機体がパワフルに飛んでました。 すごい技術の進歩です。ということは、G-Tuneが本当に飛べる日も近い？ また、ブースでお声がけしてくださったみなさま、どうもありがとうございまいした。

ホビーショーには土曜日の朝入りで行ったんですが、まずは朝一の新幹線で移動。 さすがに土曜日の朝一は家族連れが多く、自由席は座れませんでした。 でも、予備サーボとかを入れている工具箱は丈夫なので、とっとと座席に座るのはあきらめて、勝手席でのんびりしてました。

到着して、会場の大きさにびっくりしながらSANWAさんのブースへ移動。 普通では見ることの出来ない、オープン前のブースの写真です。真中の写真がそうですが、この奥の方にロボットデモスペースがあります。

SANWAブースでは、だいたい１時間に一回、鉄人２８号のデモ、G-TuneのデモとG-Tuneの操作体験、 Robovie-MSの操作体験をやっていたんですが、操作体験後、「おもしろかった？」と質問すると「おもしろかった〜」、 「大きくなったら作ってみたい？」と質問すると、ほとんどの子供が「作りたい！」と答えてくれていて、 なんだかうれしかったです。

そんなわけで、両日とも結構な時間デモをやってましたので、ほとんど他のブースはちょっとずつしか寄れませんでした。 というわけで、すごくサマライズされていますが…

I-BeeさんのPirkus・R Type-01です。 携帯電話で操作実演されてました。なんと３色。

KONDOさんのKHR-1。 他にもいろいろな超有名どころのロボットが多数デモしていました。

フタバさんの詳細不明ロボット。Speecysと同じサーボを使っているのかな。

KYOSHOさんのところの「クロイノ」系？の量産モデルのプロトタイプ。まだ外装は無いです。なかなか…すごい動きをしていました。 階段をさくっと昇り、ぴょんと飛び降りて…うわ〜。ヒザがダブルサーボですよ〜。

そんなわけで、楽しい二日間でした。そうそう、ASURADAさんにお会いしました。 レイヤードを見せてもらったんですが、すごくスマートできれいなロボットでした。現物を見るとちょっとびっくりするぐらいきれいです。後は、 城間さんにもロボットも見せてもらったのですが、すごくかっちりした感じの出来で、いいですね〜。 あのブラケット、売れそう。４５度曲げがいいです。

みなさま、お疲れ様でした〜。

ROBO-ONE J-Class競技規則発表
と、ホビーショーに行っている間にROBO-ONE J-Classの競技規則がアップされています。ふむふむ、と思ったのが、５−１。 「ロボットは相手を攻撃する前に、最低２歩以上歩くこと。ダウンからの復帰後も同様である。なおこの間、両者は攻撃をしてはならない」とあります。 これだと、ダウンして起き上がったら、また殴られてダウン、というハメ系を抑止できそうですね。なるへそ。きっと、本戦もこのあたりは同じかな？ 個人的には…ダウン時はこのルールで、攻撃ダウンの場合は、攻撃側は二歩歩く必要があるけど受け側は無いって感じがいいかな〜と思っています。

ひたすら充電

明日は静岡ホビーショー
う〜む、やっぱり緊張。この緊張はROBO-ONE前の緊張にも似てます。 というわけで、今日はG-Tuneの最終調整をするかたわら、ひたすらバッテリーを充電しています。 充放電器が１台ですので、順番にやっています。秋月のもありますが、やっぱ充電量が見えることに慣れてしまうと、無いと微妙に不安に感じたりして。 そういえば、Dr.GIYさん、ROBO-ONE会場でたくさん充放電器を並べて充電されていました。

前々回から使っているバッテリの中で、１Ｃ充電するとうまく充電できないものがでてきました。 充電し始めると、追加充電をした時のように充電電圧が上がっていき、すぐに完了してしまうのです。 もちろん、容量は数十mAhしか入っていません。放電量を確認する限り、能力は問題なさそうです。 バッテリをしばらく使ってないと、こういう現象が起こるのですが、今回は何度か充放電を繰り返しているので、そろそろヘタってきたのかな？ そんなわけで、0.5Ｃでやっています。

G-Tuneと4CHプロポ

8chっていいな〜
静岡ホビーショー用に、G-Tuneを簡単に操作するキー割付を作ってみました。 やっぱ、8chあるといろいろ楽チンですね〜。SW1をプチっとスライドさせると、左で移動、右でパンチ。 このあたりもAction Scriptでひょいひょいと変更できるので、スクリプトを載せて正解って感じです。 操作は以下のようにしてみました。

• 左側の８方向ボタンで、それぞれの方歩行へ移動、または方向転換
• 右側の１〜４ボタンで、それぞれの方向へパンチ
• 右側の５ボタンで起き上がり。

これなら初めての人でも操作できるかな。

G-Tuneの操作方法
…となってくると、4chプロポで、どうやってG-Tuneを操作していたかというのが気になってくると思いますので、操作表をどかんとアップしてしまいます。

基本ですが、右が姿勢モード変更、左がコマンド操作になっていまして、右スティックを動かすと基本姿勢が変わり、その状態で左スティックを動かすとパンチとかがでるようになっています。 まずは右側の姿勢モード変更からです。

こんな感じです。基本的には、左スティックを中央にしておいて右スティックを操作すると姿勢モード変更を行います。 また、待機状態じゃない場合に操作をすると、Action Scriptに設定してある優先度によって、上書きするか完了を待つかを選べるようになっています。 じゃあ、これにあわせた右スティックの動作はというと…

上記動作の中には、一発ものや、スティックを入れつづけていると動作するものがあります。 例えば歩行は、スティックを入れつづけると、歩行しつづけるようになっています。

また、基本的な考え方として、極力、左右同じような動作ができるようにしています。 そうやって動作を作っていくと、あっという間にすごい数になっちゃうんですよね〜。 ちなみに、これでシリアルEEPROMの使用量は、デモンストレーションや参加資格用のデータもあわせて２３ｋバイトぐらいです。 まだまだ３２ｋバイトには遠いです。次はProBoメインで操作体系を考えるつもりですので、もっと増えるかな？

なぐさん、参考になります？

ProBo搭載G-Tune

もうじき静岡ホビーショー
うへ〜、緊張〜。もうじき静岡ホビーショーです。 SANWAのブースにて、鉄人やRobovie-M、Robovie-MSのかたわらで、G-Tuneもデモします。 ５月１４、１５日の両方ともデモしていますので、よかったらのぞきに来てくださいね〜。 （…と言っても、バトルは無いと思います…）。

というわけで、"ＰｒｏＢｏ" 受信機をG-Tuneに載せた写真です。受信機は小さくていいな〜と言っても、小型マシーン・G-Tuneにはそれなりのサイズです。そんなわけで、どこかに内蔵することはあきらめて、バックパックを少し伸ばして搭載しました。 デザイン的には思ったより崩れず、ちゃんと載せれた〜という感じです。追加で載せたうえにR/C受信機を抜いてあるので、バックパック内を見ると結構な余裕が。なんかまだ入れれそう。 でも、後ろが長くなっちゃったんで、やっぱり、次期G-Tuneに載せる時には、もっとうまい場所を考えることにしよう。 心配だった重量バランスですが、19gぐらいではまったく変化無しでした。

プログラムの方は、もともと4ch R/C受信機を読み込むプログラムがありますので、そこをちょっと改造して、 先日アップしたサンプルプログラムと同じようなプログラムが載せてあります。 また、端子も、GWSのR/C受信器を外したので、そのうちの１本に、そのまま接続してあります。 R/C受信器用の端子なため、もともと５Ｖを供給するようにできています。 そのため、ボードはまったく改造無しで、接続ケーブルだけ新しく作りました。アンテナは、当然、取り説には「伸ばして使用してください」とありますが、ま、ここはデザイン優先で、巻いたままにしてあります。

キー割付ですが、以下のようにしてみました。 "ＰｒｏＢｏ"の特徴としては、「ゲーム機感覚の押しボタン操作を採用」というのがあるのですが、 実はゲームあまりやったことが無くて、イマイチどんな操作がいいのかよくわからなくて、かなりオリジナルな気がします。

• 右側の１〜４ボタンで、姿勢モード切替…数字ボタンをポンっと押すと、直立、格闘などの基本姿勢が変わります。
• 移動操作…左の８方向ボタンを押すことで移動操作ができます。
• 攻撃とかの操作…右側の５を押しながら左の８方向ボタンを押すと攻撃とかあいさつ。
• 起き上がり…ＳＷ３を下にスライドすると脱力、戻すと起き上がり（前後自動判定）。
• しゃがみ…ＳＷ４を下にスライドするとしゃがみ。
• 変形…ＳＷ１を下にスライドすると変形、戻すと直立姿勢。

うむうむ、この操作系のおかげで、だいぶコマンド配置が整理できた感じで、憶えやすくていいです。 でも、やっぱ「左は移動、右はアクション」みたいな感じに分けた方がわかりやすいんでしょうか。 ROBO-ONEでプロポを使われている方、けっこういると思いますが、どんなふうにコマンドを割り当てているのか、 カンファとかで取り上げてくれないかな〜。そしたらG-Tuneの設定情報、ネタとして出します。

ロボット専用無線コントローラーセット KRT-2
ロボット王国で、ロボット専用無線コントローラーセットの予約が開始されています。 値段の方、33,500円と、VSTONEさんのところの31,500円よりちょっと高いですが、KRI-I I/Fボードが追加されているので、その分が高いのかな。 きっと、何か信号変換して、シリアル（いわゆるRS232Cみたいなの）に変換する機能がついているのではないかな〜と思います。

PRS-3401、充実してきましたね
I-Beeさんところの小型デジタルサーボ・PRS-3401、ケース発売（ノーマルのサーボホーンもあるといいな〜）開始されました。 また、PRS-321用のハードアルマイト・アルマイトファイナルギヤーも発売開始。 さらに浅草ギ研さんでもPRS-3401の取り扱い開始し、サーボブラケットも発売されています。

NEWLIGHTさんなんか、既にPRS-3401載っけたロボット完成させているし。う〜む、すごい。あせあせ。 次期G-Tuneの方といえば、まだまだ設計中。どうも欲がでていかんです。 基本的な設計思想は同じにしようと思っているんですが、バッテリ、マイコンといった電気周りの実装場所に悩んでいます。 というのも、S03TにしていたところもPRS-3401に変更するのでちょっとした空間ができ、「ここに何か入らないかな〜」と、楽しく悩み始めてしまうのです。(^_^)

テスタ用便利小物

こんなのあると便利

電圧や導通チェックでテスタを基板につなぐのに、ICクリップ？を４つ（プラス、マイナスそれぞれ両端）つけたものを使っていたのですが、だんだん壊れてきてしまったので、新しいのを作ってみました。今回のポイントは、このジャックです。これ、今まで知らなかったんですが、テスタの棒がちょうど挿さるんです。こんな感じです。

んで、こんな風に、部品のピンに引っ掛けたり、ピンヘッダなどを挿しておいて、そこにひっかけたりして使います。

これを使ってチェックいるのが、この基板です。基板の雰囲気をみたらわかる人にはわかるかもしれませんが、JDMライタです。休み中、これをぼちぼちっと作っていました。しかし、未だ動いていない感じです。USB-Serialアダプタでは、ドライブは無理とあったので、ブースタ入れてみたんですが、なんか動いてないような感じです。う〜ん。また、配線のチェックからやってみようと思います。

ユニバーサル基板と９Ｐコネクタ第２弾

よくよく考えてみれば…

サイエンスZERO

G-Tuneの本またぎ
サイエンスZERO、ようやく再放送でやっと観ました。おお〜、G-Tune、映ってる〜、しかも止め画で映ってセンサーの解説までついてるし。すご〜い。うれし〜。

あまり目立たなかったですが、解説のとおり、あのバランスは、手の距離センサーで左右比較して、足を伸び縮みさせてバランスとっています。あんまりバランスを崩すと、発振しちゃってまだまだな制御だったんで、結構、ひやひやしながらデモしてました。 あれだけ脚広げてれば、やじろべ〜みたいに行くだろうと思いきや、軸点が意外にずれたりして、なかなかそうもいかなくて。距離センサーも、なかなか素直でいいですよ。もし、もっと消費電力が小さくて、サイズも小さい距離センサーがあったら、いっぱいつけちゃうかも。

ユニバーサル基板と電源ジャック

ユニバーサル基板への電源ジャックの取り付け
なんだか、仕事がバタバタしていて、落ち着かないゴールデンウィークになってしまっていますが、何か１つ、 新しいことをやろうと思いまして、基板を作り始めています。基板に電源ジャックをつけるとき、みなさんはどうされていますか？ ロボットに実装するような小型基板の場合は、２Ｐのピンヘッダを使っていますが、普通の実験基板の場合、 電源の挿しやすさや、逆挿し防止のために、 ちゃんと電源ジャックを取り付けることにしています。というわけで、秋月電子で購入した、基板用電源ジャックをユニバーサル基板に取り付ける方法を紹介します。

電源コネクタの中身
この形、個人的にはなかなか好きなのですが、ひっくり返して端子を見ると、脚の形状は、およそユニバーサル基板に挿さる形状ではありません。また、なぜか３本端子が出ています。不思議ですね〜。

テスタであたってみると、実はこうなっていました。

水色で書いてあるところが中身のイメージ図です。実は、写真中の左側端子と手前の端子はつながっていまして、プラグを差し込むとOFFになるようになっていました。で、一番奥側の端子がプラスになっています。電源アダプタによって異なるかもしれませんが、同じく秋月電子で扱っている電源アダプタは、プラグの穴の中がプラスで周りがマイナスなので、差し込むと、このようになります。

つまり、これは、電池を内臓した場合に「電源アダプタのプラグが挿入されていない場合、電池からの電源を使う」という仕掛けになっているわけですね。というわけで整理すると、紫で書いたように配線すればよさそうです。

ユニバーサル基板への取り付け
中身がわかったとはいえ、さて、これをどう基板に取り付けたらよいものかな〜ということで、自分がやっている方法を紹介します。まずは下の写真のように穴をあけます。穴あけには、１００円ショップで売っている「ピンバイス」が便利です。一本１００円で、いろいろなサイズがあります。ちょちょっと基板に穴あけをするには便利です。

穴をあけたら、「ぐい」っと電源ジャックを押し込みます。穴のサイズがちょっときつめなので、これだけでも「固定してあるんじゃないのかな？」というぐらいしっかりはまります。

でも、これだけじゃさすがに怖いので、適当なスズメッキ線などで（抵抗の足のきれっぱしでもＯＫです）コの字型のものを作り、それぞれの端子の横の穴（横の穴はまだはんだ付け可能ですので）と一緒にはんだ付けして固定してしまいます。

これでＯＫです。これで逆ざしの恐怖から開放されます。なかなかきれいに取り付けられますので、ぜひお試しアレ。

おまけ
今、秋月電子のホームページを見ていたら、「心拍フラッシャー・キット　Heartbeat Flasher」なんてのが発売されていました。これを人間の方につけてROBO-ONEに出れば、観客席の方からもリングに立つドキドキ感がよく伝わるようになるかもです。(^_^;